[發明專利]一種量子測控系統

在審

• 申請號: 201910094217.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109542028A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 孔偉成
• 申請（專利權）人: 合肥本源量子計算科技有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種量子測控系統，其特征在于，所述量子測控系統包括：

主控模塊，所述主控模塊基于FPGA設置，內配置有信號參數信息和用戶邏輯模塊，其中：所述信號參數包括直流信號參數、微波調制信號參數和脈沖信號參數；所述用戶邏輯模塊用于處理量子比特邏輯狀態讀取反饋信號獲得量子比特邏輯狀態信息；

直流信號生成模塊，通過第一高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合所述直流信號參數控制第一信號生成模塊產生用于量子比特調控的直流信號；

脈沖信號生成模塊，通過第二高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合所述脈沖信號參數控制所述脈沖信號生成模塊產生用于量子比特調控的脈沖信號；

微波調制信號生成模塊，通過第三高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合所述微波調制信號參數控制所述微波調制信號生成模塊產生用于量子比特調控的第一微波調制信號和用于量子比特邏輯狀態讀取檢測的第二微波調制信號；

量子比特讀取檢測模塊，通過第四高速串行擴展總線連接所述主控模塊，用于采集量子比特邏輯狀態讀取回傳信號，并上傳所述量子比特邏輯狀態讀取回傳信號至所述主控模塊，并由所述用戶邏輯模塊進行處理；其中：所述量子比特邏輯狀態讀取回傳信號是所述第二微波信號作用在量子比特之后得到的攜帶量子比特邏輯狀態信息的信號。

2.根據權利要求1所述的量子測控系統，其特征在于，所述直流信號生成模塊包括：

第一數字模擬轉化模塊，通過所述第一高速串行擴展總線連接所述主控模塊，用于采集所述直流信號參數、處理所述直流信號參數并輸出直流信號；

基準電壓電路，電連接所述第一數字模擬轉化模塊，用于向所述第一數字模擬轉化模塊提供參考電壓和模擬電壓；其中：所述參考電壓為所述第一數字模擬轉化模塊的工作電壓，決定所述第一數字模擬轉化模塊的輸出范圍，所述模擬電壓為所述第一數字模擬轉化模塊的供電電壓。

3.根據權利要求2所述的量子測控系統，其特征在于，所述參考電壓的范圍為-10V到10V，且所述第一數字模擬轉化模塊的垂直分辨率大于16bit時，所述第一數字模擬轉化模塊的精度為μV量級。

4.根據權利要求2所述的量子測控系統，其特征在于，

所述第一數字模擬轉化模塊還包括：

第一板卡，所述第一板卡上設置有第一連接件和第二連接件；

所述第一連接件通過所述第一高速串行擴展總線連接所述主控模塊；

各所述第二連接件均通過所述第一板卡內部排線連接所述第一連接件，且各所述第二連接件連接所述第一數字模擬轉化模塊。

5.根據權利要求1所述的量子測控系統，其特征在于，所述脈沖信號生成模塊包括：

第二數字模擬轉化模塊，其輸入端通過所述第二高速串行擴展總線連接所述主控模塊的輸出端，用于采集所述脈沖信號參數、處理所述脈沖信號參數并輸出差分信號；

第二運算放大模塊，其輸入端連接所述第二數字模擬轉化模塊的輸出端，用于接收所述差分信號、處理所述差分信號并輸出單端信號。

其中：所述第二運算放大模塊的帶寬等于所述第二數字模擬轉化模塊的采樣率的一半。

6.根據權利要求5所述的量子測控系統，其特征在于，所述第二數字模擬轉化模塊的采樣速率大于等于1GS/s，所述第二數字模擬轉化模塊的帶寬大于等于200MHz，所述第二數字模擬轉化模塊的垂直分辨率大于14bit。

7.根據權利要求5所述的量子測控系統，其特征在于，所述脈沖信號生成模塊還包括第二板卡；

所述第二板卡上設置有用于容置且電連接所述第二數字模擬轉化模塊的第一插槽和用于容置且電連接所述第二運算放大模塊的第二插槽。